(57)【要約】【課題】鋳型に挿入されるナットのネジ穴で溶着現象が生じないようにして歩留まりを高めた、ネジ穴を有する鋳物の作製方法およびそれに直接用いる鋳込み用ナットを提供する。【解決手段】鋳込み用ナット１として、所定のネジ穴１ａ１を有する第一ナット部１ａと、このネジ穴１ａ１よりも径の大きい第二ナット用ボルト２が螺合する第二ナット部１ｂとからなるナットを用いる。先ず、鋳込み用ナット１の第一ナット部１ａを鋳型内に挿入する。次に、第二ナット部１ｂにボルト２を螺合させて、この第二ナット部２側を型材４に保持する。そして、挿入した第一ナット部を含む鋳型内に金属を流し込む。最後に、型材４を砕いて脱型し、ハンマー６でボルト２の頭２ａを叩いて第二ナット部１ｂ側を第一ナット部１ａから切除する。【選択図】          図２
2005007444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型内に挿入されて上記鋳物の一部となる第一ナット部と、この第一ナット部のネジ穴と連通したネジ穴を有する第二ナット部と、上記第一ナット部と上記第二ナット部とを接合する接合部とから成り、
上記第二ナット部のネジ穴が上記第一ナット部のネジ穴よりも大きく形成されており、
鋳造した後に上記第二ナット部を上記第一ナット部から切除することを特徴とする鋳込み用ナット。
【請求項２】
前記接合部は肉薄で、この接合部外周は切欠部で切り欠かれていることを特徴とする、請求項１に記載の鋳込み用ナット。
【請求項３】
ネジ穴を有する鋳物を作製する方法において、
所定のネジ穴を有する第一ナット部とこのネジ穴と連通した大径のネジ穴を有する第二ナット部とを接合して成る鋳込み用ナットを用い、
上記鋳込み用ナットの第二ナット部にボルトを螺合させ、この第二ナット部と接合された第一ナット部を鋳型内に挿入する第一工程と、
上記第二ナット部側を型材に保持する第二工程と、
上記挿入した第一ナット部を含む鋳型内に金属を流し込む第三工程と、
上記第二ナット部側を上記第一ナット部から切除する第四工程と、
を順に行うことにより、第一ナット部を鋳込んだ鋳物を得ることを特徴とするネジ穴を有する鋳物の作製方法。
【請求項４】
ネジ穴を有する鋳物を作製する方法において、
所定のネジ穴を有する第一ナット部とこのネジ穴と連通した大径のネジ穴を有する第二ナット部とを接合して成る鋳込み用ナットを用い、
上記鋳込み用ナットの第一ナット部を鋳型内に挿入する第一工程と、
上記第一ナット部と接合された第二ナット部にボルトを螺合させて、この第二ナット部側を型材に保持する第二工程と、
上記挿入した第一ナット部を含む鋳型内に金属を流し込む第三工程と、
上記第二ナット部側を上記第一ナット部から切除する第四工程と、
を順に行うことにより、第一ナット部を鋳込んだ鋳物を得ることを特徴とするネジ穴を有する鋳物の作製方法。
【請求項５】
前記第一工程において、前記鋳型内に発泡材を充填し、前記第一ナット部を前記鋳型に挿入する際に第一ナット部全体を該発泡材で囲むことを特徴とする、請求項３または４に記載のネジ穴を有する鋳物の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型に挿入されるナットのネジ穴で溶着現象が生じないようにしたネジ穴を有する鋳物の作製方法およびそれに直接用いられる鋳込み用ナットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属を溶かして鋳型に流し込んで鋳造物を成形する鋳造技術が知られており、この技術で成形された各種の部品が用いられている（例えば、特許文献１乃至５）。
ところで、ネジ穴を有する鋳物を作製する方法として、ネジ穴を有するナットを鋳型に挿入して鋳込む方法がある。図３（ａ）乃至（ｆ）は、ネジ穴を有するナットを鋳型に挿入して鋳造する各工程の概略を示した断面図である。
【０００３】
第一の工程を行うに当たり、図３（ａ）に示すように、安定用ナット付ボルト７と鋳込み用ナット８とが用意される。
安定用ナット付ボルト７は、通常のナット７ａに通常のボルト７ｂをはめたもので、ナット７ａはボルト７ｂの頭７ｃまではめられておらず、数ピッチ開けられている。
また、鋳込み用ナット８は、例えば略立方体で、その両サイドには抜き止め溝８ａが成形または形成されている。そして、その両サイドに接する一面、すなわち、前面には窪み８ｂが成形または形成されており、略中央にネジ穴８ｃが穿設されている。
ボルト７ｂとネジ穴８ｃの径およびピッチは相互に対応した所定の値であり、鋳物に設けられるネジ穴の径およびピッチの値に該当する。
【０００４】
第一の工程として、図３（ａ）の矢印で示すように、安定用ナット付ボルト７に鋳込み用ナット８をはめる。このとき、ナット７ａがボルト７ｂにボルト長のほぼ中央まではめられているので、ナット７ａの一端からボルト７ｂの先端までを、鋳込み用ナット８のネジ穴８ｃに螺合させる。そして、発泡材９の開口部９ａに鋳込み用ナット８を挿し込んで、鋳物の型に入れる。かかる状態を示したのが、図３（ｂ）である。鋳物の型は図では省略している。なお、発泡材９は予め鋳物の型に入れられおり、そこに、鋳込み用ナット８を挿し込むようにしてもよい。
【０００５】
第二の工程として、図３（ｃ）に示すように、鋳物の型で囲まれた領域のうち発泡材９が入っていない領域すなわち安定領域に、安定用ナット付ボルト７を埋め込むように砂１０を入れて固める。この砂１０の側面も鋳型の一部となる。
第三の工程として、発泡材９が入っている領域すなわち発泡材領域に金属を流し込み、図３（ｄ）に示すように鋳物１１として固化させる。
第四の工程として、安定領域に入れた砂１０を取り除く。この状態を示したのが図３（ｅ）である。
第五の工程として、図３（ｆ）に示すように、鋳物１１と一体となった鋳込み用ナット８のネジ穴８ｃから安定用ナット付ボルト７を外す。
この一連の工程を経ることで、成形部品として、ネジ穴８ｃを有する鋳物１１を成形できる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０７−１４４６６５号公報
【特許文献２】
特開平０９−００１５２０号公報
【特許文献３】
特開２０００−１４５３８７号公報
【特許文献４】
特開２０００―３１２９６２号公報
【特許文献５】
特開２００２−０７８２６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の一連の工程では、第三の工程で発泡材領域に金属を流し込むと、鋳込み用ナット８のネジ穴８ｃの内側面とボルト７ｂの一部とがその流し込んだ金属の熱で溶着し、成形がうまくいかない、という課題がある。
それにより、成形がうまくいかなかった場合には、うまくいくまで成形することになるので、光熱費や工賃などの諸経費がかさみ、結果として成形部品の値段が高くなる、という課題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、鋳型に挿入されるナットのネジ穴で溶着現象が生じないようにして歩留まりを高めた、ネジ穴を有する鋳物の作製方法およびそれに直接用いられる鋳込み用ナットを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ネジ穴を有する鋳物を作製する際に用いられる鋳込み用ナットにおいて、鋳型内に挿入されて上記鋳物の一部となる第一ナット部と、この第一ナット部のネジ穴と連通したネジ穴を有する第二ナット部と、上記第一ナット部と上記第二ナット部とを接合する接合部とから成り、上記第二ナット部のネジ穴が上記第一ナット部のネジ穴よりも大きく形成され、鋳造した後に上記第二ナット部を上記第一ナット部から上記接合部を切除することを特徴とする。前記接合部は肉薄で、この接合部外周は切欠部で切り欠いていることが好ましい。
【００１０】
また本発明は、ネジ穴を有する鋳物を作製する方法において、所定のネジ穴を有する第一ナット部とこのネジ穴と連通した大径のネジ穴を有する第二ナット部とを接合して成る鋳込み用ナットを用い、この鋳込み用ナットの第二ナット部にボルトを螺合させ、この第二ナット部と接合された第一ナット部を鋳型内に挿入する第一工程と、上記第二ナット部側を型材に保持する第二工程と、上記挿入した第一ナット部を含む鋳型内に金属を流し込む第三工程と、上記第二ナット部側を上記第一ナット部から切除する第四工程と、を順に行うことにより、第一ナット部を鋳込んだ鋳物を得ることを特徴とする。
また本発明は、ネジ穴を有する鋳物を作製する方法において、所定のネジ穴を有する第一ナット部とこのネジ穴と連通した大径のネジ穴を有する第二ナット部とを接合して成る鋳込み用ナットを用い、この鋳込み用ナットの第一ナット部を鋳型内に挿入する第一工程と、上記第一ナット部と接合された第二ナット部にボルトを螺合させて、この第二ナット部側を型材に保持する第二工程と、上記挿入した第一ナット部を含む鋳型内に金属を流し込む第三工程と、上記第二ナット部側を上記第一ナット部から切除する第四工程と、を順に行うことにより、第一ナット部を鋳込んだ鋳物を得ることを特徴とする。
前記第一工程において、前記鋳型内に発泡材を充填し、前記第一ナット部を前記鋳型に挿入する際に第一ナット部全体を該発泡材で囲むように構成すれば好ましい。
【００１１】
上記本発明によれば、鋳込み用ナットが、鋳物の一部となる第一ナット部と、第一ナット部のネジ穴より径の大きいネジ穴を有する第二ナット部と、第一ナット部と第二ナット部とを接合する接合部とから成るので、第二ナット部に螺合されるボルトは第一ナット部と螺合することはない。よって、この鋳込み用ナットを用い、第二ナット部のネジ穴にボルトを螺合させたうえで、第二ナット部側を型材で保持させて金属を流し込んで鋳物を作製することで、第二ナット部に螺合されるボルトが第一ナット部と溶着することなく、ネジ穴を有する鋳物を作製することができる。その際、第二ナット部側は鋳造した後容易に切除することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態である鋳込み用ナットの側面図である。鋳込み用ナット１は、第一ナット部１ａと第二ナット部１ｂとが接合部１ｄにより接合されて一体構成されたものである。第一ナット部１ａは例えば略立方体である。一方、第二ナット部１ｂは例えば円筒状である。第二ナット部１ｂにはネジ穴１ｂ１が形成されており、このネジ穴１ｂ１にテーパーを介して連通するようにネジ穴１ａ１が第一ナット部１ａに形成されている。ネジ穴１ａ１は、最終的に鋳物に設けられる穴となるので、所定の径やピッチのネジ穴となるよう形成されている。ネジ穴１ｂ１の径はネジ穴１ａ１の径より大きい。
【００１３】
第一ナット部１ａと第二ナット部１ｂとを接合する接合部１ｄは肉薄である。接合部１ｄの外周は切欠部１ｃで切り欠いている。例えば、接合部１ｄは、第一ナット部１ａ側が頂点となるような三角錐状となっている。ネジ穴１ａ１のネジ山が、切欠部１ｃの深さ位置、すなわち、第一ナット部１ａ側の接合部１ｄの外周より距離ｄ、例えば０．５ｍｍだけ中心軸よりに設けられている。切欠部１ｃを欠いた接合部１ｄは薄いリング状である。よって、鋳造後第二ナット部１ｂを第一ナット部１ａから容易に切除し易くなっている。すなわち、第二ナット部１ｂにボルト２を螺合させた状態でボルト２の頭２ａに力を加えることにより、第二ナット部１ｂを第一ナット部１から切断し易くなっている。
【００１４】
次に、図１の鋳込み用ナット１を用いて、ネジ穴を有する鋳物を作製する一連の工程を説明する。図２は、本発明の実施の形態であるネジ穴を有する鋳物の作製方法を説明するための概略図で、（ａ）乃至（ｅ）は、この方法の各工程の概略を示した断面図である。
【００１５】
第一工程として、鋳込み用ナット１のネジ穴１ｂ１にボルト２を螺合させる。そして、砂、粘土或いは石膏などで成型すべき鋳造物に対応する空間を内部に形成した鋳型（図示せず）を作製する。この際、第一ナット部１ａのみを鋳型内に挿入する。さらに、本実施例では、鋳型内の空間に発泡スチロールなどの発泡材３を入れ、挿入した第一ナット部１ａがその発泡材３にて囲まれるように鋳込み用ナット１を配設する。このときの状態を示したのが、図２（ａ）である。もっとも、鋳型内には、第一ナット部１ａのみが挿入できる開口が設けてある発泡材３が既に投入されており、その開口に第一ナット部１ａを挿入するようにしてもよい。
【００１６】
第二工程として、図２（ｂ）に示すように、第二ナット部１ｂ側、すなわち、鋳込み用ナット１の接合部１ｄからボルト２までを砂等で形成した型材４で保持する。すなわち、鋳型内で発泡材３が入っていない領域（安定領域）に砂等の型材４が入れられ、鋳込み用ナット１の接合部１ｄ、第二ナット部１ｂおよびボルト２の周りを砂等で固める。これにより、鋳込み用ナット１とボルト２とが水平に保って支持される。
【００１７】
以上の説明では、第一工程で、ボルト２を鋳込み用ナット１のネジ穴１ｂ１に螺合させて、鋳型内に鋳込み用ナット１の第一ナット部１ａを挿入した後に、第二工程で、第二ナット部１ｂ側を砂等で形成した型材４で保持した。しかし、この工程内容に限らず、第一工程でボルト２をネジ穴１ｂ１に螺合させずに、単に鋳型内に鋳込み用ナット１の第一ナット部１ａを挿入し、第二工程で、先ず、ボルト２を鋳込み用ナット１のネジ穴１ｂ１に螺合させて、次に、第二ナット部１ｂ側を砂等で形成した型材４で保持させてもよい。
また、第一工程で、鋳型に発泡材３を入れるようにしているが、鋳型内に鋳込み用ナット１の第一ナット部１ａを挿入する前に、先ず、発泡材３の開口部に鋳込み用ナット１の第一ナット部１ａを挿入して、次に、この第一ナット部１ａを挿入した発泡材３を鋳型内に挿入するようにしてもよい。
これらの何れの場合においても、ボルト２はネジ穴１ｂ１全体にわたって螺合されている必要はなく、部分的に螺合していてもよい。
【００１８】
第三工程として、第一工程にて挿入した第一ナット部を含む鋳型内に、すなわち、発泡材３が入っている領域（発泡材領域）に、溶かした金属類を流し込む。そして、図２（ｃ）に示すように、鋳物５として固化させる。この際、発泡材３は溶融金属内で溶解する。
第四工程として、先ず、図２（ｄ）に示すように、鋳型の一部の砂等で成る型材４を砕いて脱型し、砂等を取り除き、次に、図２（ｅ）に示すように、ボルト２の頭２ａをハンマー６などで叩いて、第一ナット部１ａから接合部１ｄの位置で第二ナット部１ｂを切除する。
この第四工程において、第一ナット部１ａと第二ナット部１ｂとの境界、すなわち、接合部１ｄは、図１の距離ｄに相当する幅のリング状で肉薄であるので、容易に第二ナット部１ｂ側を切除できる。また、ボルト２と第一ナット部１ａとは直接接しないので、ボルト２が第一ナット部１ａに溶着しない。すなわち、第一ナット部１ａのネジ穴１ａ１の径は、第二ナット部１ｂのネジ穴１ｂ１の径より小さいので、ボルト２が第一ナット部１ａに螺着することも、当接することもない。よって、ボルト２を捩じ込み過ぎることはない。
【００１９】
以上のように、鋳込み用ナット１は、鋳物の一部となる第一ナット部１ａと、第一ナット部１ａのネジ穴１ａ１よりも径の大きいネジ穴１ｂ１を形成した第二ナット部１ｂと、第一ナット部１ａと第二ナット部１ｂとを接合する接合部１ｄとから成る。よって、この鋳込み用ナット１を用いてネジ穴を有する鋳物を作製することにより、ボルト２が第一ナット部１ａに螺合しえず、溶着することもない。それゆえ、ネジ穴１ａ１を有する鋳物５を確実に作製することができる。また、万一、熱伝導などの影響で第二ナット部１ｂとボルト２とが溶着したとしても、第二ナット部１ｂや接合部１ｄは鋳物５から切除するので、第一ナット部１ａを挿入した鋳物５を成型できる。よって、従来の製法に比べて歩留まりを向上させることができる。
【００２０】
本発明は、上記した事項に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲で種々変更が可能であり、それらも本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明では、第二ナット部に螺合されるボルトが、第一ナット部には螺合しないので、このボルトと第一ナット部とが溶着すること自体ありえない。また、第二ナット部側は容易に切除できる。これで、ネジ穴を有する鋳物を効率よく作製することができるので、歩留まりを向上させることができ、光熱費や工賃などの諸経費の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る鋳込み用ナットの側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るネジ穴を有する鋳物の作製方法を説明する概略説明図で、（ａ）乃至（ｅ）は各工程の概略断面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｆ）は、それぞれ、鋳込み用ナットを用いてネジ穴を有する鋳物を作製する従来の一連の工程の流れに従って概略を示した断面図である。
【符号の説明】
１                    鋳込み用ナット
１ａ                  第一ナット部
１ａ１，１ｂ１、８ｃ  ネジ穴
１ｂ                  第二ナット部
１ｃ                  切欠部
１ｄ                  接合部
２                    ボルト
２ａ，７ｃ            頭
３，９                発泡材
４                    型材
１０                  砂
５，１１              鋳物
６                    ハンマー
７                    安定用ナット付ボルト
７ａ                  ナット
７ｂ                  ボルト
８ａ                  抜き止め溝
８ｂ                  窪み
【図１】
2005007444.tif 000003
【図２】
2005007444.tif 000004
【図３】
2005007444.tif 000005